Электрические сети энергоемких предприятий - Основные требования к схемам электроснабжения

1-3. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СХЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ИХ ПОСТРОЕНИЕ
При построении схемы электроснабжения исходят из следующих общих принципиальных положений:
1. Источники высокого напряжения максимально приближаются к потребителям электроэнергии (электроприемникам). Это позволяет уменьшить число сетевых звеньев и ступеней трансформации и коммутации и тем самым удешевить систему и повысить ее надежность, что достигается применением глубоких вводов и дробления подстанций на всех ступенях электроснабжения.

1. Все элементы системы электроснабжения постоянно находятся под нагрузкой. «Холодный» резерв в линиях и трансформаторах не применяется. Благодаря этому уменьшаются потери электроэнергии и повышается надежность, так как элемент «холодного» резерва может при его включении отказать в работе вследствие каких- либо неисправностей, образовавшихся в течение длительного его бездействия и оказавшихся незамеченными. Так называемый «скрытый» (или неявный) резерв предусматривается в самой схеме электроснабжения, которая в послеаварийном режиме должна быть в состоянии принять на себя нагрузку временно выбывшего элемента путем перераспределения ее между оставшимися в работе частями сети с использованием перегрузочной способности электрооборудования.

Восстановление питания потребителей производится автоматически с использованием простейшей автоматики на переменном оперативном токе. Применяется также автоматическое отключение неответственных потребителей на время послеаварийного режима, если каждая питающая линия или трансформатор даже с учетом перегрузки не рассчитаны на полное резервирование.

1. Все элементы схемы (линии, трансформаторы) работают раздельно, потому что при параллельной работе увеличиваются токи короткого (к. з.) и усложняются устройства релейной защиты, что удорожает всю систему электроснабжения. В то же время надежность питания при раздельной работе благодаря применению автоматики, как правило, не уменьшается.
2. Применяется секционирование всех звеньев системы электроснабжения от источника питания до сборных шин низкого напряжения ТП, а иногда и цеховых силовых распределительных пунктов. На секционных аппаратах предусматриваются простейшие схемы автоматического включения резерва (АВР). Это значительно повышает надежность питания.

5. Предусматриваются мероприятия для ограничения влияния ударных быстропеременных нагрузок, упомянутых в § 1-1,6, которые вызывают резкие и частые колебания напряжения (а иногда и частоты), недопустимые для присоединенных к этой сети электроприемников.

1. Предусматривается экономичная работа сети в периоды малых нагрузок (в ночной период, выходные и праздничные дни) по возможности без больших затрат на дополнительные сетевые устройства. Это создает большую экономию за счет уменьшения потерь энергии и улучшения коэффициента мощности. Для этой цели нужно широко использовать связи на вторичном напряжении между ближайшими подстанциями и между хвостовыми участками сетей низкого напряжения, питаемых от разных трансформаторов. Наиболее экономично эта задача решается при однотрансформаторных подстанциях, между которыми обычно предусматриваются связи низкого напряжения для взаимного резервирования, рассчитанные на мощность до 15—30% мощности трансформатора. В отдельных случаях можно допустить применение переносных шланговых кабелей для временной передачи небольших мощностей.

Трансформаторный завод выражает опасение, что увеличение числа коммутационных операций связано с повышенным электродинамическим воздействием на обмотки и повышенным числом коммутационных перенапряжений, что может привести к повреждению трансформатора. Однако эти опасения, по-видимому, являются необоснованными, поскольку за десятилетия эксплуатации огромного количества трансформаторов не было ни одного повреждения по этой причине. Тем не менее при заказе трансформаторов, предназначенных для частых отключений и включений, все же необходимо оговаривать режим их работы. Особенно это важно для электропечных трансформаторов.

1. На предприятиях с поточным производством параллельные технологические потоки присоединяются к разным подстанциям или распределительным пунктам (РП), или к разным секциям их или же к разным магистралям, чтобы при аварии не прекратилось питание обоих потоков. Наоборот, в пределах одного потока взаимосвязанные технологические агрегаты нужно присоединять к одному источнику (подстанции, РП, секции и т. п.), чтобы при прекращении питания потока все входящие в его состав электроприемники были одновременно обесточены, а при восстановлении питания все получили энергию.